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气膜厚度对反气泡稳定性的影响 　　摘要：为观察气膜厚度对反气泡稳定性的影响，通过加热反气泡内外溶液来加热气膜内气体从而改变气膜厚度。实验发现：在一定温度范围内，加热反气泡气膜可以延长其稳定时间，但是当加热反气泡气膜使其厚度超过其稳定存在的阈值时，反气泡的稳定性会急剧下降甚至无法产生反气泡;在一定温度范围内温度对溶液表面张力影响很小，这使得文中实验数据合理化。本文为反气泡稳定性的理论研究提供实验支持，并考虑到气膜厚度为微米级，可为微米级气膜传热提供实验素材。 　　关键词：反气泡;气膜厚度;稳定时间;气膜传热 　　中图分类号：th138文献标志码：a 　　abstract：inordertoobservetheinfluenceofthethicknessofthegasfilmontheantibubblestability，thegasinsidethegasfilmisheatedbyheatingtheliquidinsideandoutsidetheantibubblestochangethegasfilmthickness.itisfoundthat：heatingtheantibubblefilmcanprolongitsstabilitytimeinacertaintemperaturerange，butwhenthethicknessoftheheatedantibubblefilmexceedsthethresholdofitsstability，thestabilityoftheantibubblesdropssharply，orevenantibubblescannotbegenerated;thetemperaturehaslittleeffectontheliquidsurfacetensioninacertaintemperaturerange，whichmakestheexperimentaldatareasonable.thisstudycanprovideexperimentalsupportforthetheoreticalstudyofantibubblestability.forthethicknessofthegasfilmoftheantibubbleisinmicrongrade，itcanprovideexperimentalmaterialfortheheattransferofthemicrongradegasfilm. 　　keywords：antibubble;thicknessofgasfilm;lifetime;gasfilmheattransfer 　　反气泡是产生于液体中的由一层气膜包裹液珠的特殊球形结构。目前反气泡在船舶与海洋工程中有较多的应用价值，如可为水下声学探测[1]、海底可燃气体捕集[2]、水下气体输运的泄漏探测[3]等方面的实际工程应用打下基础。 　　1932年hughes等[4]发现了反气泡的存在，但是长时间没有引起研究人员的重视。1938年，vonriedel[5]指出反气泡外围包裹着气膜，但未提出反气泡的概念。2003年，dorbolo等[6]在洗涤皂溶液中制备出了反气泡，运用高速相机记录了反气泡的产生和破灭过程，根据反气泡的稳定现象指出了“临界压力”的存在，此后国际上掀起了反气泡研究的浪潮。对反气泡稳定性机理的研究一直是反气泡研究的重点和难点，目前所采取的主要研究方法是研究反气泡破裂的动态过程。dorbolo等[7]通过观察反气泡的破裂过程提出，反气泡内泡的重力使得其气膜的上下两端存在压差，反气泡底端气膜逐渐变薄，最终反气泡在范德华力的作用下破灭的理论;dorbolo等[8]提出“驱气理论”解释反气泡的稳定性，并且提出反气泡的寿命不依赖于其半径大小的结论。kim等[9]量化分析了反气泡形成条件并证实其气膜厚度为微米级别。zou等[10]揭示了反气泡破灭过程的影响因素。scheid等[11]研究了溶液溶解空气饱和度对反气泡稳定性的影响，发现溶液溶解空气越多，气膜越稳定，反气泡稳定时间越长。王位等[12-14]发现：活性溶液黏性越大，反气泡稳定时间越长，并用实验验证了反气泡的寿命与半径大小无关;电解质溶液体积分数越大反气泡的稳定时间越长;外界压力越大反气泡稳定时间越短。安骥等[15]研究了内核带有电解质的反气泡，发现这种反气泡稳定时间比内核不带电解质的反气泡稳定时间短，原因是内核带电解质的反气泡承受更大的压降。beilharz等[16]首创采用高黏度液体滴入低黏度液体制备反气泡的方法，但是这种反气泡极难稳定存在，稳定时间不超过0.1s。johansen等[17]构建了拉格朗日形式下反气泡的动能-